32-biters operativsystem for x64-prosessor: begrensninger og hva dette betyr

Å ha et 32-biters operativsystem og en x64-prosessor er ærlig talt ikke den vanligste tingen i dag, selv om det kan være brukere som ikke forstår veldig godt hva implikasjonene av en CPU-arkitektur og operativsystemet har. Det er grunnen til at vi skal lage denne artikkelen, der alt blir litt tydeligere.

Innholdsindeks

Og det er ikke bare 32 og 64 bit prosessorer og operativsystemer, men også applikasjoner. Faktisk, hvis vi ser på hovedmappene i systemet, vil vi se at det er mappen med programfiler og programfiler (x86). Hva betyr dette? Vi får se alt her.

Hva er x86-arkitektur

La oss starte med å se på det grunnleggende om hva x86-arkitektur handler om og hvilken innflytelse den har på prosessorer.

Som vi alle vet, er prosessoren et maskinvareelement i en datamaskin som består av utallige integrerte transistorkretser og logiske porter. Alt dette rammeverket utgjør det som blir den sentrale behandlingsenheten, der det utføres millioner og beregninger hvert sekund som gjør at instruksjonene og programmene som er installert på harddisken på datamaskinen vår, kan formes. Prosessoren er derfor elementet som gir intelligens til teamet vårt, og er ansvarlig for at handlingene våre gir mening.

X86-arkitekturen handler i utgangspunktet om hvordan prosessorer er bygget internt på det mest grunnleggende nivået - det vil si måten de interne elementene som utgjør en prosessor kommuniserer. Disse elementene er registerene, den aritmetisk-logiske enheten, programtelleren, etc.

Det viktige, og at du må ta hensyn til, er at en x86-prosessor ikke innebærer at den er 32 eller 64 biter, i det hele tatt er dette konseptet noe annet enn prosessorens fysiske arkitektur. Faktisk var den første prosessoren bygget med x86-arkitektur Intel 8086, som var en 16-bits CPU .

CISC og RISC prosessor

For å utvide litt, er det verdt å vite hva en prosessor som fungerer med CISC og RISC instruksjoner er, da det har mye å gjøre med x86-arkitekturen.

CISC-prosessor

Nettopp en CISC-prosessor bruker x86-arkitekturen, står for Complex Instruction Set Computer. Det er en prosessormodell som er i stand til å jobbe med et veldig bredt sett med instruksjoner, og dermed kunne utføre komplekse operasjoner mellom dem som opereres i RAM og interne registre. Disse prosessorene er de som alltid har blitt laget av Intel og AMD.

Denne arkitekturen er rettet mot datamaskiner som arbeider med stasjonære baserte operativsystemer og som hovedsakelig fungerer med grafikk, siden kompleksiteten i instruksjonene i dem er større og bedre ytelse oppnås. Men de har et problem, og det er at det å ha så komplekse instruksjoner gjør det vanskeligere å utføre parallelle operasjoner, med flere kjerner. Og av denne grunn er dagens prosessorer også i stand til å oversette CISC-instruksjoner til RISC. Fordelene med denne arkitekturen er at de er flinkere til å samle og komprimere kode, og det gjør feilsøking enklere og programmer er enklere å kjøre.

RISC-prosessor

I kontrast presenterer en prosessor med RISC-arkitektur, Reduced Instruction Set Computer, et mye mindre spekter av instruksjoner og er enklere å utføre. Disse prosessorene er orientert om å utføre flere instruksjoner parallelt, segmentert og dermed redusere antall tilganger til systemminnet.

Denne CPU ble bygget av PowerPC for eksempel for de første Unix-systemene og serverne. De utfører instruksjoner raskere og gir rom for større cacher. I tillegg er kodingen av instruksjoner raskere, ettersom hele systemet er enklere og mer enhetlig når det gjelder mangfoldet av instruksjoner, men sannheten er at RISC-arkitekturen i programmeringsoppgaver er mye mer kompleks, noe som krever at utøveren bruk assembler som kildekode.

Hva er en 32 eller 64 bit CPU

Før vi går lenger bort fra hovedtemaet om prosessorer, la oss komme tilbake til og definitivt se forskjellene mellom de to prosessorene. I tillegg vet vi allerede at x86 ikke har noe å gjøre med å være 32 eller 64 biter, faktisk heter prosessorene som er 64 biter x86_64, fordi det er en x86-arkitektur, men det fungerer med en bredde på 64 ord. bits. Å nå får vi se.

Å være en 32- eller 64-biters prosessor ligger i lengden som data og instruksjoner blir lagret og behandlet i prosessoren. Det sier seg selv at CPU bare forstår elektriske signaler 1/0 strøm / ikke-strøm så å si, og hvert av disse tallene kalles biter, og har bare to tilstander, disse bitene går sammen for å danne ord og dermed øke mangfoldet av instruksjoner takket være multi-bit kombinasjoner.

I en 32-bits prosessor er det ord som kombinerer 32 nuller og en i en 64-bits en, fordi disse ordene er dobbelt så store, så de har, la oss si, dobbelt så mye informasjon i seg. Dette betyr at kapasiteten til en 64-bits prosessor multipliseres med to ved å kunne utføre flere oppgaver på kortere tid, men den har også andre veldig viktige implikasjoner når det gjelder minnekapasitet og instruksjonsadressering.

Begrensninger i operativsystemet 32-biters x64-prosessor

Det er fysiske og logiske forskjeller når du bruker en 32 eller 64 bit prosessor. Og disse påvirker også operativsystemet direkte. La oss se hva de er, og hvorfor det ikke anbefales å bruke forskjellige arkitekturer.

RAM-minnebegrensning

Den første forskjellen ligger i styring av RAM-minne og også virtuelt minne. Hvis vi har en 32-bits CPU, vil den bare kunne lese 2 ³² kombinasjoner av tall, det vil si 4.294.967.296 hukommelsesceller, eller det som har vært 4 GB RAM. I mellomtiden vil en 64-bits CPU teoretisk kunne lese 2 ⁶⁴ -celledata, omtrent 16 millioner Terabyte (16 eksabyte)

Hva innebærer dette når du installerer et 32 ​​eller 64 bit operativsystem? Gjeldende operativsystemer og tilgjengelig maskinvare kan ikke nå disse tallene på grunn av fysiske grenser. I tillegg er Windows 10 Pro i stand til å adressere bare 512 GB RAM. Vi vil tilsynelatende ikke ha problemer, fordi de nåværende PC-hovedkortene støtter omtrent 128 GB RAM.

I alle fall støtter en PC som består av en CPU og et 32-biters operativsystem bare 4 GB RAM, og dette påvirker oss direkte, for i dag kunne vi praktisk talt ikke overleve med denne lille mengden RAM på vår PC. Og vi kan se dette umiddelbart ved å lage en virtuell maskin med en 64-biters CPU og et 32-biters system, legg merke til.

I egenskapene blir vi informert om at vi har 3, 5 GB installert RAM (500 MB er for GPU). Men hvis vi ser på den andre fangsten, har vi tildelt den virtuelle maskinen 6 GB, det vil si at det er to 2 GB som ikke en gang er brukt, fordi ordbredden på 32 ikke er i stand til å adressere mer enn 4 294 967 296 celler fra minne.

Uansett er disse grensene for 64-biters systemer mye mer omfattende, vi har allerede sett 512 GB for Windows 10 Pro. Men i serverorienterte systemer er det mye mer utvidet, Windows Server 2016 støtter for eksempel opptil 24 TB RAM, Og i Linux skjer nøyaktig det samme, selv om både stasjonære og serversystemer støtter flere TB RAM, er det fordelen med å være gratis programvare.

Virtuelt minne for applikasjoner

Det er også en begrensning i tildelingen av virtuelt minne per prosess. Vær forsiktig, vi snakker ikke om det virtuelle minnet til systemet, det vi tildeler på harddisken i tilfelle vi mangler RAM, men det RAM som tildeles automatisk av applikasjoner som bruker mye ressurser. Et eksempel på dette er applikasjoner som Photoshop, eller BIM- eller CAD-programmer der det trengs mye minne for å lagre teksturer og prosesser i bakgrunnen.

Spesifikt kan et 32-bits operativsystem bare tildele 2 GB virtuelt minne for hvert program, mens et 64-bits system teoretisk er i stand til å fordele opp til 8 TB.

Applikasjonskompatibilitet

Men det handler ikke bare om å adressere RAM-minne, det er også åpenbare begrensninger når det gjelder applikasjonsstøtte for operativsystemet. Det første vi kan gjøre for å legge merke til det, er å gå til den lokale harddisken i et 64-biters operativsystem og ytterligere 32.

Hvis du ser på 32-bitersfilen er det bare en mappe for programfilene, mens 64- bitersfilen har to, og i en av dem legger du x86. Det burde virkelig satt 32, saken er at et 32-biters system ikke støtter 64-biters applikasjoner, mens et 64-biters system, ja, vi kan installere 32 og 64-biters applikasjoner.

Vi har laget eksemplet med 7-Zip-kompressoren og lastet ned x64-versjonen for Windows 8 of 32 som vi har installert. Vi ser at det umiddelbart indikerer at denne applikasjonen ikke støttes. Og du vil si, selve CPU-en er 64 biter. Hvorfor fungerer den ikke? Vel, fordi operativsystemet i første omgang er det som avkoder instruksjonene som det skal sendes til CPU, og hvis det er 32, vil det ikke kunne fungere på 64.

Kan jeg installere et 64-biters operativsystem på en 32-biters maskin?

Vel åpenbart ikke, du trenger bare å utføre testen ved å laste ned en Windows ISO og prøve å kjøre den på datamaskinen din. det er ikke mulig, og umiddelbart vises et skjermbilde som indikerer deg i detalj.

Og selvfølgelig kan et 32-biters system installeres på en 64-biters datamaskin.

Hvordan kan jeg si om jeg har en 64-bits CPU eller operativsystem

Nå vet du sannsynligvis allerede hvordan du skal se på dette, takket være skjermdumpene vi har sett gjennom hele artikkelen, men hvis du vil vite mer informasjon om hvordan du kan sjekke dette i både Windows og Linux, inviterer vi deg til å gjøre det ved å bruke dette artikkel.

I alle fall er det ikke nødvendig å se på det heller, siden vi for eksempel har en datamaskin fra omtrent ti år siden, vil vi være 100% sikre på at den vil være 64 biter. I dag har praktisk talt alle stasjonære maskiner 64-bit maskinvare inne, og vi finner bare 32-bits CPUer for enheter som er så grunnleggende som programmerbare mikrokontrollere, bærbare deler som aktivitets armbånd eller smartklokker, mus og tastaturer, eller sporadisk NAS eller grunnleggende DAS.

Konklusjon og anbefalinger om 32-biters operativsystem x64-prosessor

Vår anbefaling er selvfølgelig å sørge for at utstyret vårt er 64 biter og alltid installere et 64-biters operativsystem og applikasjoner. Dette er grunnleggende for å kunne dra nytte av all kraften i teamet vårt, og ikke holde det bare halvparten eller mindre enn mulighetene.

Nå lar vi deg få noen interessante opplæringsprogrammer og guider i tilfelle du vil se på dem.

Vel, her kommer vår lille artikkel som forklarer begrensningene for et 32-biters operativsystem på en x64-prosessor. Hvis du har spørsmål, eller ønsker å legge til noe som mangler, legg igjen en kommentar nedenfor.